吉林省吉林市汽开区第三中学、六中2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

这是一份吉林省吉林市汽开区第三中学、六中2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题，共3页。试卷主要包含了考试完毕交答题卡等内容，欢迎下载使用。

命题人： 审题人：
考试说明： 1.考试时间为75分钟，满分100分，选择题涂卡。
2.考试完毕交答题卡。
第Ⅰ卷
选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
物体在的水平恒力作用下，沿水平面由静止开始运动，经过时间2s，速度变成6m/s，发生的位移为6m。关于力F的功率，下列说法中正确的是（ ）
A．2s末的瞬时功率为30W，2s内的平均功率为30W
B．2s末的瞬时功率为15W，2s内的平均功率为15W
C．2s末的瞬时功率为15W，2s内的平均功率为30W
D．2s末的瞬时功率为30W，2s内的平均功率为15W
飞轮
牙盘
变速套件
如图所示，山地自行车的牙盘、飞轮之间用链条传动。运动员为获得较好加速效果，骑行时将牙盘上的链条放在半径最大的轮盘上，将飞轮上的链条放在半径最小的轮盘上。已知牙盘上最大轮盘的半径为18cm，飞轮上最小轮盘的半径为2cm，则牙盘飞轮边缘上两点的（ ）
A．转速之比为1：9
B．线速度之比为9：1
C．角速度之比为9：1
D．周期之比为1：9
一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g＝10 m/s2)（ ）
A．重力做功为1.8 J B．重力做了0.55 J的负功
C．物体的重力势能一定减少0.55 J D．物体的重力势能一定增加1.25 J
如图所示，弹性杆插入桌面的小孔中，杆的另一端连有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内作匀速圆周运动，通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F，小球运动的角速度为ω，重力加速度为g.则小球圆周运动半径为（ ）
A． B．
C． D．
探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是（ ）
A. “嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度大
B. “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大
C. “嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小
D. “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时
的加速度
我国某大学天文学系的某教授团队利用郭守敬望远镜积累的海量恒星光谱，发现了一个处于宁静态的中子星候选体与红矮星组成的双星系统，质量之比约为2∶1，同时绕它们连线上的某点O做匀速圆周运动，研究成果于2022年9月22日发表在《自然·天文》期刊上。关于此中子星候选体绕O点的运动，下列说法正确的是 （ ）
A.角速度大于红矮星的角速度
B.轨道半径大于红矮星的轨道半径
C.向心力大小约为红矮星的2倍
D.线速度小于红矮星的线速度
如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T﹣v2图像如图乙所示，则（ ）
A．轻质绳长为
B．当地的重力加速度为
C．当v2＝2b时，小球受到的弹力大小与重力相等
D．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为
有一种很火的益智玩具——“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是（ ）
A．陀螺上各质点均处于平衡状态
B．陀螺处于完全失重状态
C．距离陀螺中心越远的质点，线速度越大
D．若陀螺绕其中心的转速为20r/s，则陀螺上距离中心1cm处质点的向心加速度大小约为160m/s2
有两颗相距较远的行星A、B，距行星中心r处的卫星围绕行星做匀速圆周运动的线速度的平方随r变化的关系如图所示，R、3R分别是行星A、B的半径，两图线左端的纵坐标相同，行星可看作质量分布均匀的球体，忽略行星的自转和其他星球的影响，则下列说法正确的是（ ）
两行星的第一宇宙速度相等
行星A、B的质量之比为1∶3
行星A、B的密度之比为1∶3
行星A、B表面的重力加速度大小之比为1∶3
如图所示，三个可视为质点的、相同的木块A、B和C放在转盘上，质量均为m，C放在A的上面，A和B两者用长为L的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为k，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，以下说法正确的是( )
A. 当，绳子一定有弹力
B. 当时，A、B相对于转盘会滑动
C. 当，C受到的摩擦力为kmg
D. 在范围内增大时，绳子的拉力不变
第Ⅱ卷
非选择题（本题共5小题，共54分）
（6分）在细绳下端拴一个小物体，细绳上端固定，设法使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。利用圆锥摆可以验证向心力公式。如图所示，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆周运动，随即手与钢球分离。 (重力加速度为g，钢球可视为质点)
(1)用直尺测量出系着钢球的细线长度l以及钢球做匀速圆周运动的半径 R。
(2)用停表记录钢球运动n圈的时间t，则圆周运动的角速度 。
(3)若测量数据满足 gt2= (用测量量 n、l、R 表示)，就表明向心力公式成立。
(4)造成本实验偶然误差的因素很多，请写出合理的一条： 。
（10分）某同学用如图所示的装置探究物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，直径为d的钢球静止于A点，将光电门固定在A的正下方。钢球底部竖直地粘住一片宽度为x的遮光条。
用天平测出钢球质量，用刻度尺测出摆线长度。
将钢球拉至不同位置由静止释放，读出钢球经过A点时力传感器的读数F及光电门的遮光时间t，算出钢球速度的平方值，具体数据如表所示：
请在下面的坐标图中，画出的关系图像。
由图像可知，钢球的重力为 N。
若图像的斜率为k，钢球质量为m，重力加速度为g，则F与v2的关系式为 （用所给物理量的符号表示）。
（10分）
如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。
小球经过最高点的速度是多少？（结果可用根号表示）
若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移。
（12分）
汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，则：
汽车保持以额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？
若汽车从静止开始，保持以加速度a=0.5m/s2做匀加速直线运动，这一过程能持续多长时间？
当车速为6 m/s时，汽车的实际功率是多少？
（18分）
一个光滑的圆锥体固定在水平桌面，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角，如图所示。一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端系着一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，重力加速度为g。（）求 ：
（1）当角速度为某一定值时，小球与圆锥面的相互作用力恰好为零，求此状态的角速度大小；
（2）当角速度时，绳对小球的拉力大小；
（3）当角速度时，绳对小球的拉力大小。
1
2
3
4
5
F/N
0.124
0.143
0.162
0.181
0.200
v
2.0
4.0
5.8
8.0
10.1